活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色(se)粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)無(wu)(wu)定形碳(tan),也有(you)(you)排列規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包含(han)兩類摻(chan)和物(wu):一(yi)類是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),主要是(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中,或者在活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中,外來(lai)的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合;另一(yi)類摻(chan)和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無(wu)(wu)機(ji)部分,灰分在活(huo)性(xing)碳(tan)中易造成二(er)次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于具(ju)有(you)(you)較強(qiang)的(de)吸附性(xing),廣泛應用(yong)于生產、生活(huo)中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料是(shi)經(jing)過加工(gong)(gong)處(chu)理(li)所(suo)得的(de)(de)無定(ding)(ding)形碳,具(ju)(ju)有很大的(de)(de)比表面積(ji),對氣(qi)體(ti)、溶(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)無機或有機物(wu)質及膠體(ti)顆粒等(deng)都(dou)有良(liang)好的(de)(de)吸附(fu)能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料主要包括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能優良(liang)的(de)(de)吸附(fu)劑(ji),主要是(shi)由于(yu)其具(ju)(ju)有獨特(te)的(de)(de)吸附(fu)表面結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面化學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能所(suo)決定(ding)(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料的(de)(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩(wen)定(ding)(ding),機械(xie)強度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶(rong)(rong)于(yu)水與有機溶(rong)(rong)劑(ji),可以再生使用,已經(jing)廣泛(fan)地(di)應用于(yu)化工(gong)(gong)、環(huan)保(bao)、食品加工(gong)(gong)、冶金(jin)、藥物(wu)精制、軍(jun)事化學(xue)防護等(deng)各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料被廣泛(fan)用于(yu)污水處(chu)理(li)、大氣(qi)污染防治等(deng)領域,在(zai)治理(li)環(huan)境污染方面越(yue)來越(yue)顯示出其誘人的(de)(de)美好前景(jing)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)80%-90%以上由碳(tan)元(yuan)素(su)(su)組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)為(wei)疏水(shui)性吸附劑的(de)(de)原(yuan)因。除了碳(tan)元(yuan)素(su)(su)外(wai)(wai),還包含有兩類(lei)(lei)摻和物:一類(lei)(lei)是(shi)化(hua)(hua)學結合(he)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su),主要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未完全(quan)炭(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外(wai)(wai)來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表(biao)面化(hua)(hua)學結合(he),如用水(shui)蒸氣活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)(hua)或水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua)(hua);另一類(lei)(lei)摻和物是(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)無機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)主要原(yuan)料(liao)幾乎可以是所有(you)(you)富含(han)碳的(de)(de)有(you)(you)機材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這些(xie)(xie)含(han)碳材料(liao)在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中,在高溫和一定壓力(li)下(xia)通過熱解作用被轉(zhuan)換成活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)。在此(ci)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過程中,巨大(da)(da)的(de)(de)表面(mian)積和復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)結(jie)構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸附(fu)(fu)過程正是在這些(xie)(xie)孔(kong)隙(xi)中和表面(mian)上(shang)進行(xing)的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)中孔(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)(da)小(xiao)對吸附(fu)(fu)質有(you)(you)選擇吸附(fu)(fu)的(de)(de)作用,這是由(you)(you)于(yu)大(da)(da)分子不能進入比它孔(kong)隙(xi)小(xiao)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)是由(you)(you)含(han)炭(tan)(tan)為(wei)主的(de)(de)物(wu)質作原(yuan)料(liao),經高溫炭(tan)(tan)化(hua)(hua)和活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)疏水(shui)性吸附(fu)(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)含(han)有(you)(you)大(da)(da)量微孔(kong),具有(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)比的(de)(de)表面(mian)積,能有(you)(you)效地去(qu)除色度、臭味,可去(qu)除二級出水(shui)中大(da)(da)多數(shu)有(you)(you)機污(wu)染物(wu)和某(mou)些(xie)(xie)無(wu)機物(wu),包含(han)某(mou)些(xie)(xie)有(you)(you)毒的(de)(de)重金屬。